Componentes Fundamentales del Núcleo Celular

Carioteca

Membrana que limita al núcleo, formada por dos membranas (interna y externa) y que presenta poros. Estos poros facilitan el intercambio de sustancias (como el ARNm) y permiten el ingreso de proteínas específicas, llamadas enzimas.

Nucleolo

Corpúsculo microscópico formado por ARNr (ribosómico), donde se forman los precursores de los ribosomas.

Nucleoplasma

Medio acuoso donde ocurre el metabolismo nuclear (transcripción, duplicación del ADN). Contiene compuestos orgánicos.

Cromatina

ADN descondensado asociado a proteínas llamadas histonas. La condensación se logra cuando el ADN se comienza a enrollar cada cierto tramo de ocho proteínas llamadas histonas, formando una estructura denominada nucleosoma, que da el aspecto de «collar de perlas». Comúnmente, los nucleosomas sufren un proceso de especialización que concluye con la formación de cromosomas para repartir el material genético.

Cromosomas Homólogos

Son un par de cromosomas (uno de origen paterno y uno de origen materno) que se emparejan dentro de una célula durante la meiosis.

Autosomas

22 pares de cromosomas no sexuales.

Heterocromosomas

El par sexual.

La Meiosis: División Celular Reduccional

Meiosis I

Durante esta etapa se produce el apareamiento de los cromosomas homólogos y ocurre un intercambio de material genético entre los cromosomas de origen materno y paterno, proceso conocido como entrecruzamiento o crossing over. Además, la envoltura nuclear se fragmenta y el nucléolo desaparece.

Fases de la Meiosis I

• Metafase I

  Esta etapa se caracteriza por un huso mitótico completamente formado y por la alineación de los cromosomas homólogos apareados en el plano ecuatorial de la célula. Los cromosomas pueden quedar orientados hacia cualquier polo de la célula, proceso conocido como permutación cromosómica.

• Anafase I

  Durante esta etapa, los cromosomas homólogos maternos y paternos se separan y se desplazan hacia los polos de la célula. Cada cromosoma sigue teniendo dos cromátidas.

• Telofase I

  La membrana nuclear se reorganiza y la cromatina se descondensa. Esta etapa no se presenta en todas las especies, y en algunas, se pasa directamente a Metafase II.

• Citocinesis

  Esta fase puede estar o no acompañada de la citocinesis. Además, se producen el reordenamiento de los componentes celulares y la reorganización del citoesqueleto.

Meiosis II

Fases de la Meiosis II

• Profase II

  Se desintegran el nucléolo y la membrana nuclear. Los cromosomas vuelven a condensarse. En esta fase no hay entrecruzamiento.

• Metafase II

  Las fibras del huso mitótico se unen a los cinetocoros, alineando los cromosomas al ecuador de la célula.

• Anafase II

  Las cromátidas hermanas son separadas por los centrómeros y cada cromátida es desplazada hacia un polo de la célula.

• Telofase II

  Se reorganiza la membrana nuclear, los cromosomas se transforman en cromatina y cada célula se divide por citocinesis.

Pioneros en el Estudio del ADN y la Herencia

Mendel

Estableció mecanismos que explican la herencia, dando origen a la Genética, ciencia que estudia la descendencia y la variación.

Miescher

Aisló el ADN. Lo encontró en espermatozoides de salmón y en pus de heridas. A esta sustancia la llamó nucleína.

Feulgen

Encontró una sustancia llamada fucsina que tiñe específicamente el ADN.

Levene

Analizó los componentes del ADN (nucleína). Determinó que está formado por cuatro bases nitrogenadas, el azúcar desoxirribosa y el grupo fosfato. Concluyó que la unidad básica era el nucleótido.

Griffith

Realizó una experiencia llamada transformación bacteriana. Demostró que las moléculas de herencia pueden pasar de una bacteria a otra, modificando el fenotipo. (Experimento con Streptococcus pneumoniae: cepa S lisa con cápsula, cepa R rugosa sin cápsula).

El Ciclo Celular: Interfase y Preparación para la División

Fase G₁

Después de que la célula se ha dividido, la fase G₁ es una etapa de crecimiento celular y de duplicación de los orgánulos y estructuras citoplasmáticas.

En la fase G₁, como en el resto de la interfase, se produce la transcripción y la traducción (síntesis de proteínas). Es el periodo más variable del ciclo celular. No se produce la síntesis de ADN.

En la fase G₁, la célula tiene una intensa actividad bioquímica, aumenta su tamaño y duplica sus enzimas, ribosomas, mitocondrias y otras moléculas y estructuras citoplasmáticas. Los orgánulos y estructuras membranosas como el aparato de Golgi, carioteca, lisosomas, etc., procederán del retículo endoplasmático. Otros, como las mitocondrias y plastos, se crearán a partir de otros preexistentes.

Fase S (Síntesis de ADN)

Después de que la célula haya aumentado su tamaño en G₁, debe seguir preparándose para la división celular. En esta fase, duplica su material genético, para que cada célula hija tenga una copia idéntica de los cromosomas de la célula. Además de la replicación del ADN, también se produce la síntesis de proteínas histonas y de otras proteínas cromosómicas, que se unen al ADN recién formado. En la fase S también se duplican los dos centriolos.

Fase G₂

Empieza cuando termina la síntesis de ADN (Fase S) y termina cuando el ADN se condensa y aparecen los cromosomas. Se transcribe y traduce el ARN necesario para sintetizar las proteínas que intervienen en la mitosis, como la tubulina del huso mitótico.

En esta fase, la célula se termina de preparar para la mitosis. Tiene el doble de ADN que en la G₁, por lo que está lista para dividirse. Si la célula tiene el ADN correctamente replicado y el tamaño celular es adecuado, la célula pasará a la fase M.

Como las células que están en la fase G₁ tienen la mitad de ADN que las que están en la fase G₂, podemos saber en qué fase se encuentra la célula, con solo conocer la cantidad de ADN.

Cuando termine la interfase, comenzará la etapa M, donde las células se dividirán y repartirán su material genético (mitosis) y citoplasmático (citocinesis) entre las dos células hijas. Después comenzaría nuevamente la fase G₁.